硅橡膠是指主鏈由硅和氧原(yuan)子(zi)交替構成，硅原(yuan)子(zi)上通常連有(you)兩個有(you)機基(ji)團(tuan)的(de)(de)(de)(de)橡(xiang)膠(jiao)(jiao)。普通的(de)(de)(de)(de)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)主要由含甲基(ji)和少量乙烯基(ji)的(de)(de)(de)(de)硅氧鏈節組成。苯基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)高(gao)、低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)，三氟丙基(ji)及氰基(ji)的(de)(de)(de)(de)引入(ru)則可(ke)(ke)提高(gao)硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)溫(wen)及耐(nai)(nai)油性能(neng)(neng)(neng)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)耐(nai)(nai)低溫(wen)性能(neng)(neng)(neng)良好(hao)，一般在-55℃下(xia)仍能(neng)(neng)(neng)工(gong)作。引入(ru)苯基(ji)后，可(ke)(ke)達-73℃。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)(nai)熱性能(neng)(neng)(neng)也很(hen)突(tu)出，在180℃下(xia)可(ke)(ke)長期工(gong)作，稍(shao)高(gao)于200℃也能(neng)(neng)(neng)承(cheng)受(shou)數周(zhou)或(huo)更(geng)長時(shi)間仍有(you)彈性，瞬時(shi)可(ke)(ke)耐(nai)(nai)300℃以上的(de)(de)(de)(de)高(gao)溫(wen)。硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)透氣性好(hao)，氧氣透過率在合(he)成聚(ju)合(he)物中是較高(gao)的(de)(de)(de)(de)。此(ci)外(wai)，硅橡(xiang)膠(jiao)(jiao)還具有(you)生(sheng)理惰性、不會導致凝(ning)血的(de)(de)(de)(de)突(tu)出特性，因此(ci)在醫用(yong)領(ling)域應用(yong)廣泛。

主要品種

硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)分類的(de)方法很多(duo)，通常(chang)按(an)(an)固化前的(de)形態(tai)分為固體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)和液(ye)體硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)硫(liu)化溫(wen)度(du)分為室溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，高(gao)溫(wen)硫(liu)化硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)；按(an)(an)所用(yong)單體的(de)不同，可分為甲(jia)基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)，甲(jia)基(ji)苯基(ji)乙烯基(ji)硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)、氟(fu)硅(gui)(gui)，腈硅(gui)(gui)橡膠(jiao)(jiao)等(deng)；按(an)(an)性能和用(yong)途的(de)不同又可分為通用(yong)型(xing)、超耐(nai)低溫(wen)型(xing)、超耐(nai)高(gao)溫(wen)型(xing)、高(gao)強(qiang)力型(xing)、耐(nai)油(you)型(xing)、醫用(yong)型(xing)等(deng)等(deng)。

發展史

硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)早期是由美國(guo)(guo)以三(san)氯化(hua)鐵為(wei)(wei)催(cui)化(hua)劑合成(cheng)的(de)。1945年，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)產(chan)品問世(shi)。1948年，采用高(gao)比表面積的(de)氣相法白炭黑補(bu)強的(de)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)研制(zhi)成(cheng)功，使(shi)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)性(xing)能躍升到實用階段(duan)，奠定了現代硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)技術的(de)基礎。從二甲基二氯硅(gui)(gui)(gui)烷(wan)合成(cheng)開始生(sheng)產(chan)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)國(guo)(guo)家有美國(guo)(guo)。俄羅斯、德(de)國(guo)(guo)、日本、韓國(guo)(guo)和(he)中國(guo)(guo)等(deng)。中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)的(de)工業化(hua)研究始于(yu)1957年，多(duo)家研究所和(he)企業陸續開發出各種(zhong)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)。到2003年底(di)，中國(guo)(guo)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)膠(jiao)生(sheng)產(chan)能力為(wei)(wei)135千噸，其中高(gao)溫膠(jiao)100千噸。

高溫硫化硅橡膠

高(gao)溫(wen)硫化(hua)(hua)硅橡膠(jiao)是(shi)指(zhi)聚硅氧(yang)(yang)烷變成(cheng)(cheng)彈性體的(de)(de)過(guo)程是(shi)經過(guo)高(gao)溫(wen)（110-170℃）硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)型(xing)的(de)(de)。它主要以(yi)高(gao)分子量的(de)(de)聚甲基(ji)乙烯(xi)基(ji)硅氧(yang)(yang)烷為(wei)生膠(jiao)，混入補強(qiang)填料(liao)、硫化(hua)(hua)劑(ji)等(deng)，在加(jia)(jia)熱(re)加(jia)(jia)壓下(xia)硫化(hua)(hua)成(cheng)(cheng)彈性體。硅橡膠(jiao)的(de)(de)補強(qiang)主要是(shi)各(ge)種類型(xing)的(de)(de)白炭(tan)黑，可(ke)使硫化(hua)(hua)膠(jiao)的(de)(de)強(qiang)度增加(jia)(jia)數十倍。有時為(wei)了降低成(cheng)(cheng)本(ben)或(huo)改善膠(jiao)料(liao)性能(neng)(neng)及賦予硫化(hua)(hua)膠(jiao)各(ge)種特殊的(de)(de)性能(neng)(neng)，也(ye)加(jia)(jia)入相應的(de)(de)各(ge)種添加(jia)(jia)劑(ji)。硫化(hua)(hua)劑(ji)是(shi)各(ge)種有機過(guo)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物或(huo)加(jia)(jia)成(cheng)(cheng)反應催化(hua)(hua)劑(ji)。

加(jia)工(gong)成(cheng)型方法(fa)如圖所示。一次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)高(gao)分子鏈(lian)的(de)(de)交(jiao)聯反應(ying)；二次(ci)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)目的(de)(de)是進行(xing)補充交(jiao)聯、驅(qu)除硫(liu)化(hua)(hua)劑分解(jie)產(chan)物和其他揮發性化(hua)(hua)合物以穩定硫(liu)化(hua)(hua)膠的(de)(de)各項性能。常用的(de)(de)設備有(you)開放式煉(lian)膠機(ji)、捏合機(ji)及真空(kong)密煉(lian)機(ji)。

主要性能

（1）高(gao)(gao)溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特征是高(gao)(gao)溫穩定性(xing)(xing)(xing)，雖然(ran)常(chang)(chang)溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)強度(du)僅是天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)或某(mou)些合成橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)半，但在200℃以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫環境下，硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)仍能(neng)(neng)(neng)保(bao)持一(yi)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)柔韌性(xing)(xing)(xing)、回彈性(xing)(xing)(xing)和(he)表(biao)面硬(ying)度(du)，且(qie)力學性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)無(wu)明顯變化。（2）低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)玻璃化溫度(du)一(yi)般為-70~-50℃，特殊配(pei)方可達-100℃，表(biao)明其低溫性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)異(yi)。這對航空(kong)、宇航工業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義重大。（3）耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)中Si-O-Si鍵對氧、臭氧及紫外線等十分穩定，在不加(jia)任(ren)何添加(jia)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情(qing)況下，就具(ju)(ju)有(you)優(you)良(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)候(hou)性(xing)(xing)(xing)。（4）電(dian)(dian)氣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，耐(nai)電(dian)(dian)暈性(xing)(xing)(xing)和(he)耐(nai)電(dian)(dian)弧性(xing)(xing)(xing)也非(fei)常(chang)(chang)好(hao)。（5）物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)常(chang)(chang)溫下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)比通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)差，但在150℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫和(he)-50℃的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫下，其物理(li)(li)機械(xie)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)優(you)于通用(yong)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)。（6）耐(nai)油及化學試劑(ji)性(xing)(xing)(xing)。普通硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)具(ju)(ju)有(you)中等的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)油、耐(nai)溶劑(ji)性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。（7）氣體(ti)透過性(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)。室溫下硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)對空(kong)氣、氮、氧、二氧化碳等氣體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)透氣性(xing)(xing)(xing)比天然(ran)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)高(gao)(gao)出(chu)30-50倍(bei)。（8）生(sheng)理(li)(li)惰(duo)性(xing)(xing)(xing)。硅(gui)(gui)(gui)橡(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)膠(jiao)(jiao)無(wu)毒，無(wu)味，無(wu)嗅，與人體(ti)組(zu)織不粘連，具(ju)(ju)有(you)抗凝血作用(yong)，對肌(ji)體(ti)組(zu)織的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)少。特別適合作為醫(yi)用(yong)材料。

硅橡膠的用量

據(ju)中(zhong)國汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)協會統計，2012年，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)銷分(fen)別(bie)達(da)到1927.18萬輛和(he)1930.64萬輛，同比(bi)分(fen)別(bie)增(zeng)(zeng)長(chang)4.63%和(he)4.33%，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)硅橡膠(jiao)的(de)(de)用量約達(da)2.0萬t。根據(ju)觀研天下的(de)(de)新研究，增(zeng)(zeng)加有機(ji)硅材(cai)料在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件方面(mian)的(de)(de)用量，可以大幅度提(ti)高(gao)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)的(de)(de)安全性能(neng)，因(yin)此(ci)，汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)產(chan)(chan)量和(he)單車(che)(che)用量水(shui)平的(de)(de)提(ti)高(gao)都將(jiang)推動(dong)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)工業(ye)(ye)對硅橡膠(jiao)需(xu)求(qiu)(qiu)的(de)(de)增(zeng)(zeng)加。國家(jia)鼓勵自主(zhu)(zhu)品牌的(de)(de)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)發展，關鍵汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)零(ling)部件實現(xian)自主(zhu)(zhu)化(hua)，《2012年度黨政機(ji)關公務用車(che)(che)選用車(che)(che)型(xing)目錄（征求(qiu)(qiu)意(yi)見稿）》為(wei)自主(zhu)(zhu)品牌擴大在政府(fu)采購的(de)(de)市場份額，為(wei)改變目前(qian)國內政府(fu)采購以合(he)資品牌產(chan)(chan)品為(wei)主(zhu)(zhu)的(de)(de)局(ju)面(mian)提(ti)供了保障。促進自主(zhu)(zhu)品牌發展，國產(chan)(chan)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)業(ye)(ye)的(de)(de)繁榮將(jiang)為(wei)汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)膠(jiao)的(de)(de)應用提(ti)供有力(li)保障。預測未來3年，我國室溫硫化(hua)硅橡膠(jiao)在汽(qi)(qi)(qi)(qi)(qi)車(che)(che)行業(ye)(ye)將(jiang)以年均(jun)20%增(zeng)(zeng)長(chang)。

此外，硅橡膠(jiao)(jiao)是(shi)重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，約(yue)占非石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)消費量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)98%。但(dan)因為(wei)石油(you)價格的(de)(de)(de)(de)(de)(de)大(da)幅(fu)上漲，同(tong)(tong)時我(wo)國在(zai)硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)鍵原料(liao)有機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)方面(mian)(mian)取得突破，有機硅單體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)產技術(shu)在(zai)2005年(nian)前被幾(ji)家跨(kua)國公(gong)司壟斷，但(dan)目前我(wo)國已發展成(cheng)(cheng)為(wei)全球有機硅單體(ti)第1大(da)國，這(zhe)2個方面(mian)(mian)原因使硅橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)價格從(cong)2011年(nian)起開始(shi)低(di)于石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，僅約(yue)為(wei)大(da)宗石油(you)基(ji)橡膠(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)80%～90%，成(cheng)(cheng)為(wei)廉價的(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)，并開始(shi)大(da)規模替(ti)代石油(you)基(ji)合(he)成(cheng)(cheng)橡膠(jiao)(jiao)。這(zhe)將極大(da)拓展有機硅產業的(de)(de)(de)(de)(de)(de)市(shi)場空(kong)間(jian)，同(tong)(tong)時將帶動硅油(you)、硅烷(wan)偶聯劑和硅樹(shu)脂等(deng)其他有機硅產品的(de)(de)(de)(de)(de)(de)消費。